CN109586786A - 用于在光转发器处使用预前向纠错误比特率来检测信号退化的方法和装置 - Google Patents

用于在光转发器处使用预前向纠错误比特率来检测信号退化的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在一些实施例中,装置包括光转发器,其包括处理器、电接口和光学接口。处理器操作性地被耦合到电接口和光学接口。光学接口被配置为操作性地被耦合到多个光链路,并且电接口被配置为操作性地被耦合到路由器,使得光转发器被配置为操作性地被耦合在多个光链路和路由器之间。处理器被配置为执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识来自多个光链路的光链路的退化。处理器被配置为响应于退化被标识而对被指定要经由光链路传输的分组进行修改,使得路由器被通知光链路的退化。

Description

用于在光转发器处使用预前向纠错误比特率来检测信号退化 的方法和装置
背景技术
本文所描述的一些实施例一般涉及用于检测光网络中的信号退化的方法和装置。特别地,但不通过限制的方式,本文所描述的一些实施例涉及用于在光转发器处使用预前向纠错误比特率来检测信号退化的方法和装置。
随着对具有高数据速率能力的光通信系统的需求不断增长,重要的是迅速地检测并通知信号退化和故障,以满足这些光通信系统的延迟、可靠性和可用性要求,这些光通信系统包括光转发器和路由器。然而,当光转发器故障时,已知的解决方案不允许路由器通过与路由器接口连接的光转发器迅速地通知。结果是,在光转发器发生故障的情况下,路由器不能够迅速地启动故障转移进程,这导致数据业务的丢失。而且,已知的解决方案可以包括在故障发生之后以延迟响应故障(例如,重新路由数据业务)。然而,这些已知的解决方案通常不能够检测故障的预测指示符,并且因此,在故障实际发生之前不能够实现故障转移进程。
相应地,需要存在一种快速的方法和装置,用来在故障发生之前预防性地检测光通信系统中的信号退化,并迅速地向光通信系统的路由器通知该故障,使得路由器启动故障转移进程以避免或最小化业务丢失。
发明内容
在一些实施例中,装置包括光转发器,该光转发器包括处理器、电接口和光学接口。处理器操作性地被耦合到电接口和光学接口。光学接口被配置为操作性地被耦合到多个光链路,并且电接口被配置为操作性地被耦合到路由器,使得光转发器被配置为操作性地被耦合在多个光链路和路由器之间。处理器被配置为执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识来自多个光链路的光链路的退化。处理器被配置为响应于退化被标识而对被指定要经由光链路被传输的分组进行修改,使得路由器被通知光链路的退化。
在一些实施例中,装置包括存储器和操作性地被耦合到存储器的处理器。处理器被配置为操作性地被耦合到第一光转发器,第一光转发器被配置为经由多个光链路操作性地被耦合到第二光转发器。第二光转发器被配置为操作性地被耦合到远程路由器。处理器被配置为将第一数据分组和诊断分组发送到第一光转发器,使得第一光转发器经由多个光链路和第二光转发器将数据分组传输到远程路由器。处理器进一步被配置为响应于第二光转发器(1)经由预前向纠错(FEC)误比特率检测,标识来自多个光链路的第一光链路的退化,以及(2)丢弃诊断分组的子集,从远程路由器接收信号。处理器被配置为响应于信号重新路由第二数据分组,使得远程路由器经由来自多个光链路的第二光链路接收第二数据分组。
附图说明
图1是图示根据实施例的光通信系统的框图。
图2是图示根据实施例的光通信系统的框图。
图3是图示根据实施例的作为时间的函数的光转发器的预前向纠错(FEC)误比特率(BER)值的曲线图。
图4是图示根据实施例的用于在光通信系统中通过光转发器检测退化并且向路由器通知退化的方法的流程图。
图5是图示根据实施例的响应于退化的通知来执行路由器切换过程的方法的流程图。
具体实施方式
光通信系统通常包括经由具有光转发器和光链路组的光网络与远程路由器通信的本地路由器。当光转发器不与路由器共同定位时,已知的解决方案通常不使光转发器能够向路由器通知光链路或光转发器的状况。结果是,针对路由器通常存在时延,以响应信号退化或与光链路或光转发器相关联的故障,这导致数据业务的丢失。本文所描述的一些实施例允许光转发器使用预前向纠错(FEC)误比特率(BER)值来监视光链路的状况。响应于检测到光链路的退化或故障,光转发器可以通过对在本地路由器和远程路由器之间被传送的诊断分组进行修改来通知本地路由器和/或远程路由器该退化或故障。因此,本地路由器和远程路由器可以启动故障转移进程(例如,快速重新路由(FRR))以避免或最小化业务损失并实现光通信系统的高可用性。在一些实例中,本文所描述的一些实施例允许99.9999%的光通信系统的可用性。而且,本文所描述的一些实施例允许光转发器检测光链路的退化并因此在光链路故障之前通知路由器。因此,路由器可以在光链路故障之前预防性地响应退化,并且数据业务可以在光通信系统中被传输而不需要中断。
在一些实施例中,装置包括光转发器,该光转发器包括处理器、电接口和光学接口。处理器操作性地被耦合到电接口和光学接口。光学接口被配置为操作性地被耦合到多个光链路,并且电接口被配置为操作性地被耦合到路由器,使得光转发器被配置为操作性地被耦合在多个光链路和路由器之间。处理器被配置为执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识来自多个光链路的光链路的退化。处理器被配置为响应于退化被标识而对被指定要经由光链路传输的分组进行修改,使得路由器被通知光链路的退化。
在一些实施例中,装置包括存储器和操作性地被耦合到存储器的处理器。处理器被配置为操作性地被耦合到第一光转发器,第一光转发器被配置为经由多个光链路操作性地被耦合到第二光转发器。第二光转发器被配置为操作性地被耦合到远程路由器。处理器被配置为将第一数据分组和诊断分组发送到第一光转发器,使得第一光转发器经由多个光链路和第二光转发器将数据分组传输到远程路由器。处理器进一步被配置为响应于以下项从远程路由器接收信号:第二光转发器(1)经由预前向纠错(FEC)误比特率检测,标识来自多个光链路的第一光链路的退化,以及(2)丢弃诊断分组的子集。处理器被配置为响应于信号重新路由第二数据分组,使得远程路由器经由来自多个光链路的第二光链路接收第二数据分组。
如本说明书中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物,除非上下文另有明确说明。因此,例如,术语“光链路”旨在表示单个光链路或多个光链路。又例如,术语“双向转发检测(BFD)分组”旨在表示单个BFD分组或多个BFD分组。
图1是图示根据实施例的光通信系统的框图。光通信系统100可以被配置为产生、传输和/或接收电信号和光信号。例如,光通信系统100可以是波分复用(WDM)系统,包括密集波分复用(DWDM)系统。光通信系统100可以包括路由器101和111、光转发器102和112、网络190和光链路组131至133。
路由器101可以操作性地被耦合到光转发器102。路由器111可以操作性地被耦合到光转发器112。路由器101和路由器111可以在结构上和/或功能上类似。路由器101(和路由器111)可以包括通用计算引擎,其可以包括例如处理器、存储器和/或一个或多个网络接口设备(例如,网络接口卡(NIC))。路由器101(和路由器111)还可以包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。路由器101(和路由器111)可以是被配置为将交换结构系统的至少一部分(例如,数据中心或数据中心内的计算设备;图中未被示出)连接到另一网络(例如,网络190)的联网设备。网络190的示例包括,但不限于,光纤网络(例如,局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)或长途网络),或者具有无线网络和有线网络两者的功能的融合光网络。
在一些实施例中,例如,路由器101(和路由器111)可以能够实现与交换结构系统相关联的组件(例如,外围处理设备、交换结构的一部分;未被示出)之间的通信。通信可以基于例如第3层路由协议来定义。在一些实施例中,路由器101(和路由器111)可以具有一个或多个网络接口设备(例如,10Gb以太网设备),路由器101(和路由器111)可以通过该网络接口设备将电信号发送到例如交换结构和/或其他外围处理设备和/或从例如交换结构和/或其他外围处理设备接收电信号。路由器101还可以向光转发器102发送电信号和/或从光转发器102接收电信号;路由器111可以向光转发器112发送电信号和/或从光转发器112接收电信号。
光转发器102可以操作性地被耦合到路由器101,并且经由光链路组131至133操作性地被耦合到光转发器112。光转发器112可以操作性地被耦合到路由器111。光转发器102和光转发器112可以在结构上和/或功能上类似。光转发器102(和光转发器112)可以是任何高数据速率(例如,100Gbps)光收发器,诸如用直接检测实现强度调制的收发器,例如,相干光收发器、相干光M-ary正交幅度调制(M-QAM)收发器、相干偏振复用(PM)M-QAM收发器等。光转发器102可以被配置为从路由器101接收电信号和/或将电信号发送到路由器101。光转发器102可以经由来自光链路组131至133的一个或多个光链路从光转发器112接收光信号和/或将光信号发送到光转发器112。类似地,光转发器112可以被配置为从路由器111接收电信号和/或将电信号发送到路由器111。光转发器112可以经由来自光链路组131至133的一个或多个光链路从光转发器102接收光信号和/或将光信号发送到光转发器102。光转发器102(或光转发器112)的细节在本文中相对于图2被讨论。
在一些实例中,光转发器102从路由器101被分解,即光转发器102与路由器101被分离设置。类似地陈述,光转发器102和路由器101不共同位于同一物理设备内或相同一物理设备的等同物内。在一些实例中,路由器101可以在没有光转发器102、光转发器112和/或光链路131至133的操作知识的情况下与路由器111通信。例如,当路由器101传输数据分组并且路由器111是目的地路由器(或沿传输路径的节点之一)时,路由器101具有路由器111的地址(例如,媒体访问控制(MAC)地址、因特网协议(IP)地址等)。路由器101不具有光转发器102、光转发器112或光链路组131至133的地址。类似地,在一些实例中,光转发器112从路由器111被分解,即光转发器112与路由器111分离被设置。类似地陈述,光转发器112和路由器111不共同位于同一物理设备内或同一物理设备的等同物内。在一些实例中,路由器111可以在没有光转发器112、光转发器102和/或光链路131至133的操作知识的情况下与路由器101通信。例如,当路由器111传输数据分组并且路由器101是目的地路由器(或沿传输路径的节点之一)时,路由器111具有路由器101的地址(例如,媒体访问控制(MAC)地址、因特网协议(IP)地址等)。路由器111不具有光转发器112、光转发器102或光链路组131至133的地址。
光链路组131至133可以包括能够承载光信号的介质。例如,光链路组131至133可以包括将光转发器102和光转发器112互连的公共光纤(或多个光纤)。在一些实例中,来自光链路组131至133的每个光链路可以被包括在单个光纤中。光链路131至133可以被包括在光网络内,该光网络包括其它光链路和光学设备(未被示出)。图中所示的光链路131至133的数目仅用于说明目的,并且可以包括多于或少于三个光链路。
图1中所示的设备的数目和布置被提供作为示例。在一些实施例中,与图1中所示的那些设备相比,可能存在附加的设备、更少的设备、不同的设备或不同地布置的设备。例如,光通信系统100可以包括操作性地被耦合到光转发器102和112的一个或多个光学设备(图中未被示出)。该一个或多个光学设备(图中未被示出)可以包括一个或多个光业务处理和/或光业务传递设备,诸如光节点、光分插复用器(“OADM”)、可重新配置光分插复用器(“ROADM”)、光复用器、光解复用器、光传输器、光接收器、光收发器、光子集成电路、集成光电路、波长选择交换机、自由空间光学器件、以上的组合、和/或另一类型的能够处理和/或传递光业务的设备。该一个或多个光学设备(图中未被示出)可以处理光信号经和/或由光链路131至133或一部分光链路131至133来将光信号传输到另一光学设备(和/或光转发器102和112)。
图2是图示根据实施例的光通信系统的框图。光通信系统200可以在结构上和/或功能上类似于图1中的光通信系统100。光通信系统200包括路由器201和252、光转发器202和251、以及光链路组231至233。路由器201可以操作性地被耦合到光转发器202。光转发器202可以经由光链路组231至233可交换地和/或操作性地被耦合到光转发器251。光转发器251可以操作性地被耦合到路由器252。光转发器202可以操作性地被耦合在光链路组231至233和路由器201之间。光转发器251可以操作性地被耦合在光链路组231至233和路由器252之间。光转发器202和251可以在结构上和/或功能上类似于图1中的光转发器102和112。路由器201和252可以在结构上和/或功能上类似于图1中的路由器101和111。光链路组231至233可以在结构上和/或功能上类似于图1中的光链路组131至133。光转发器202可以经由光链路组231至233可交换地被耦合到类似于图1中的网络190的网络(图2中未被示出)。
在一些实例中,光转发器202从路由器201被分解,即光转发器202与路由器201被分离设置。类似地陈述,光转发器202和路由器201不共同位于同一物理设备或同一物理设备的等同物内。在一些实例中,路由器201可以在没有光转发器202、光转发器251和/或光链路231至233的操作知识的情况下与路由器252通信。例如,当路由器201传输数据分组并且路由器252是目的地路由器(或沿传输路径的节点之一)时,路由器201具有路由器252的地址(例如,媒体访问控制(MAC)地址、因特网协议(IP)地址等)。路由器201不具有光转发器202、光转发器251或光链路组231至233的地址。类似地,在一些实例中,光转发器251从路由器252被分解,即光转发器251与路由器252被分离设置。类似地陈述,光转发器251和路由器252不共同位于同一物理设备或同一物理设备的等同物内。在一些实例中,路由器251可以在没有光转发器251、光转发器202和/或光链路231至233的操作知识的情况下与路由器252通信。例如,当路由器252传输数据分组并且路由器251是目的地路由器(或沿传输路径的节点之一)时,路由器252具有路由器251的地址(例如,媒体访问控制(MAC)地址、因特网协议(IP)地址等)。路由器251不具有光转发器251、光转发器202或光链路组231至233的地址。
路由器201和路由器252可以在结构上和/或功能上类似。路由器201(和路由器252)可以包括通用计算引擎,其可以包括或可以被实现在例如处理器248、存储器249和/或一个或多个网络接口设备(例如,网络接口卡(NIC);图中未被示出)。路由器201(和路由器252)还可以包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。
路由器201可以被配置为向路由器252发送诊断分组,以向路由器252通知路由器201和路由器252之间的传输路径上的一个或多个组件的退化和/或故障。类似地,路由器252可以被配置为向路由器201发送诊断分组,以检测和/或向路由器201通知路由器252和路由器201之间的传输路径上的一个或多个组件的退化和/或故障。例如,路由器201可以检测光转发器202或251、路由器201和光转发器202之间的链路、和/或一个或多个光链路231至233处的退化和/或故障。
诊断分组可以是例如双向转发检测(BFD)分组、以太网操作、管理和维护(E-OAM)分组(例如,以太网连接故障管理分组,或链路故障管理分组)等。诊断分组可以在本地节点(例如,路由器201)和远程节点(例如,路由器252)之间、以时间间隔(例如,预定时间间隔、随机时间间隔等)、通过手动请求、通过自动请求和/或响应于满足标准(例如,先行FEC BER值基本上达到预定阈值)而被发送。节点(即,路由器201和路由器252)可以被配置为支持各种协议,包括例如,BGP(边界网关协议)、EIGRP(增强型内部网关路由协议)、IS-IS(中间系统到中间系统)、OSPF(开放最短路径优先)或HSRP(热备用路由器协议)。这些协议检测转发路径检测故障并允许故障消息被传输。
在初始BFD会话建立期间,每个路由器定义BFD控制分组,其被发送到邻居(对等)路由器以建立BFD会话。第一路由器(例如,路由器201)处的初始BFD控制分组包括标识其自身的第一字段(例如,路由器201的媒体访问控制(MAC)地址)和标识第二路由器的第二字段(例如,路由器252的MAC地址)。类似地,第二路由器(例如,路由器252)处的初始BFD控制分组包括标识其自身的第一字段(例如,路由器252的MAC地址)和标识第二路由器的第二字段(例如,路由器201的MAC地址)。当路由器201和路由器252在彼此的BFD控制分组中都具有它们自己的标识符时,路由器201和路由器252之间的BFD会话被建立。
一旦BFD会话被创建,本地节点(例如,路由器201)和远程节点(例如,路由器252)就可以以异步模式操作并使用Echo功能。例如,诊断分组(例如,Echo分组;在本文中也被称为BFD分组)可以从本地(始发)节点被发送到远程节点,并且远程节点可以将诊断分组发送回本地(始发)节点。在一些实例中,从远程节点被发送回本地节点的诊断分组可以是从本地节点被发送到远程节点的相同诊断分组。在其他实例中,从远程节点被发送回本地节点的诊断分组的某些字段(例如,始发地址、目的地地址等)被改变,并且因此不同于从本地节点被发送到远程节点的诊断分组的字段。在一些实例中,当节点在检测定时器周期内接收到BFD分组时,BFD会话仍然维持进行,并且与BFD相关联的任何路由协议都保持其邻接关系(即,BFD会话期间本地节点与远程节点之间的关联)。如果多个重复的BFD分组未被收到,则BFD会话被认为已关闭,并且本地节点告知该BFD会话的任何路由协议关于该故障。本地节点重新路由业务(例如,启动快速重新路由或收敛进程)以绕过故障的链路、节点或接口。然后,本地节点向远程节点发送故障通知分组以向远程节点通知该故障,使得远程节点可以启动重新路由业务(例如,快速重新路由或收敛),而无需等待用于标识故障的其较慢的故障检测。
路由器可以被配置为包括基于快速重新路由协议来执行功能的能力,其允许在网络链路或网络节点发生故障的情况下快速恢复。在采用快速重新路由(“FRR”)的网络(例如,实现多协议标签转换(MPLS)业务工程的网络)中,流经故障链路或节点的业务通过一个或多个预先配置的备用路径来被重新路由。例如,在光链路232退化或故障的情况下,路由器201和252可以启动快速重新路由并将业务引导到另一光链路(例如,光链路231)或通过除光转发器202和251之外的光转发器。
处理器248可以是或包括被配置为执行如本文所述的数据收集、处理和传输功能的任何处理设备或组件。处理器248可以被配置为例如将数据写入存储器249并从存储器249读取数据,并执行被存储在存储器249内的指令。处理器248还可以被配置为执行和/或控制例如存储器249的操作。在一些实现中,基于被存储在存储器249内的方法或过程,处理器248可以被配置为执行路由器切换过程,如图5中所描述的。
存储器249可以是例如随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等。在一些实施例中,存储器249可以包括例如数据库、进程、应用程序、虚拟机和/或被配置为执行路由器切换过程的一些其他软件模块(在硬件中被存储和/或执行)或硬件模块中的一个或多个,。在这种实现中,执行路由器切换过程和/或相关联方法的指令可以被存储在存储器249内并在处理器248处被执行。
光转发器202(或光转发器251)可以是任何高数据速率(例如,100Gbps)光收发器,诸如利用直接检测实现强度调制的收发器,例如,相干光收发器、相干光M-ary正交幅度调制(M-QAM)收发器、相干偏振复用(PM)M-QAM收发器等。光转发器202可以被配置为从路由器201接收电信号和/或将电信号发送到路由器201。光转发器202可以经由来自光链路组231至233的一个或多个光链路从光转发器251接收光信号和/或将光信号发送到光转发器251。
光转发器202(或光转发器251)可以包括电接口203、光学接口204、电子组件205、光学组件206和控制器207。电子组件205可以包括转发纠错(FEC)编码器212、转发纠错(FEC)解码器222、数字-模拟转换器(DAC)214和模拟-数字转换器(ADC)224。光学组件可以包括传输光学子组件(TOSA)216和接收器光学子组件(ROSA)226。控制器207可以包括处理器241和存储器242。光转发器202的每个组件可以操作性地被耦合到光转发器202的另一组件。
图2中所示的组件的数目和布置被提供作为示例。在一些实施例中,与图2中所示的那些组件相比,可能存在附加的组件、更少的组件、不同的组件或不同地布置的组件。例如,光转发器202可以包括数字信号处理器(DSP)(图中未被示出),其可以接收来自FEC编码器的电信号并执行适当的信号处理,诸如光谱整形、对光学和电学损伤的均衡以及其他这样的信号处理,以确保具有所需特性的最高保真度传输波形被传输到光通信系统200中。又例如,光转发器202的每个组件可以访问存储器组件(例如,存储器242)并共享存储器组件的使用。
当光转发器202从西向东传输业务时,FEC编码器212、DAC 214和TOSA 216一起经由光链路231至233向光转发器251传输业务。当光转发器202从东向西接收业务时,ROSA226、ADC 224和FEC解码器222经由光链路231至233从光转发器252接收业务。
FEC编码器212可以是或可以包括通用处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。FEC编码器212还可以包括存储器(例如,随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等)。前向纠错(FEC)是用于传输数据的技术,使得传输误差可以被最小化。FEC编码冗余地对每个比特进行编码,以允许接收解码器检测和校正传输误差。具体地,例如,FEC编码器212可以从电接口203(或从位于上游的网络处理器(例如,路由器201))接收一组电信号(具有数据信号和/或数据分组),并且基于预定算法对该组电信号进行编码。FEC编码器212可以生成FEC开销比特并将FEC开销比特添加到电信号的有效载荷。FEC开销比特被编码,使得光转发器251(或光转发器251中的FEC解码器)可以使用FEC开销比特内的信息,以在转换相关光信号之后,检测并且校正由光转发器251接收的电信号的有效载荷中的误比特。误比特可以在光转发器202和光转发器251之间的传输路径(例如,光转发器202或251的光学组件206,和/或光链路231至233)中被引起。
DAC 214可以从FEC编码器212接收数字电信号,并将这些信号转换为模拟电信号。模拟电信号然后可以被发送到光学组件206。DAC 214可以是或可以包括通用处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。DAC 214还可以包括存储器(例如,随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等)。
传输光学子组件(TOSA)216包括光学组件,其接收来自DAC 214的电信号并将这些电信号转换成调制的光信号。例如,TOSA 216可以利用电信号调制光源信号,以生成携带电信号中所包含的信息的一组光信号。TOSA 216还可以包括光源(例如,可调谐激光器)、驱动器、调制器、分离器、组合器、衰减器、放大器、偏振旋转器、功率计等。TOSA 216将光信号传输到光学接口204,光学接口204然后经由单个光纤(或多个光纤)将光信号传输到网络(图中未被示出;类似于图1中的网络190)。单个光纤(或多个光纤)可以包括一个或多个光链路231至233。
FEC解码器222可以被配置为校正通过传输路径(例如,光转发器202或251的光学组件206,和/或光链路231至233)来自远程路由器252或光转发器251的数据传输中的误比特,以提高数据可靠性。FEC解码器222可以是或可以包括通用处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。FEC解码器222还可以包括存储器(例如,随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等)。FEC解码器222可以接收一组电信号,每个电信号具有有效载荷以及来自ADC 224的FEC开销比特,并检测和校正在传输路径上发生的误比特,并且恢复被包括在该组电信号中的数据信息。在一个实现中,FEC编码器212和FEC解码器222可以实现准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)代码。
FEC解码器222可以被配置为测量误比特率(BER),其表示每单位时间的误比特的数目。在一些实例中,除了测量误比特率之外,FEC解码器222还可以被配置为测量误比特比率,其表示误比特的数目除以在时间间隔内所传递的比特的总数目。误比特率或误比特比率可以示出在传输路径(例如,光转发器202或251的光学组件206,和/或光链路231至233)上已发生的误差程度。FEC解码器222可以被配置为在FEC解码器222纠正误比特之前或之后测量BER值。在FEC解码器222校正误比特之前所测量的BER值被称为预FEC BER值。预FECBER值可以被用作传输路径上的信号退化的指示。信号退化可以发生在一个或多个光链路(例如,光链路232)上或光发送器或光接收器之间的传输路径上的任何地方。例如,如果数据分组从光转发器202被传输到光转发器251,由光转发器251处的FEC解码器(图中未被示出)测量的预FEC BER值可以是一个或多个光链路231至233处,或者在光转发器202的FEC编码器212和光转发器251的FEC解码器(图中未被示出)之间的任何地方的信号退化的指示符。
ADC 224可以从光学组件206接收模拟电信号并将这些信号转换为数字电信号。数字电信号然后可以被发送到FEC解码器222。ADC224可以是或可以包括通用处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合或其他等效的集成或离散逻辑电路。ADC224还可以包括存储器(例如,随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等)。
接收器光学子组件(ROSA)226可以经由单个光纤(或多个光纤)中的一个或多个光链路231至233从网络(图中未被示出;类似于图1中的网络190)接收光信号,并将光信号转换成电信号。ROSA 226可以将电信号传输到ADC 224。ROSA 226可以包括光混合器、光电探测器、跨阻抗放大器和衰减器等。
控制器207可以包括被配置为控制光信号、电信号的属性和/或将控制信号发送到光转发器202的一个或多个组件的组件和/或电路。例如,控制器207可以将控制信号发送到电子组件205内的一个或多个组件和/或光学组件206内的一个或多个组件,并且因此控制电子组件205内的一个或多个组件和/或光学组件206内的一个或多个组件的属性。在一些实例中,控制器207可以将控制信号发送到电子组件205或光学组件206,使得电子组件205或光学组件206丢弃(或移除)在路由器201和路由器252之间被传输的诊断分组(例如,BFD分组)的子集、预定数目的或全部的诊断分组。在一些实例中,控制器207可以将控制信号发送到电子组件205或光学组件206以生成诊断分组(例如,BFD分组)的副本并存储诊断分组的副本(例如,在存储器242处)。在一些实例中,控制器207可以将诊断分组中的状态(Sta)字段改变为“关闭”,以使路由器201和252被通知该故障。
在一些实现中,控制器207是光学组件206外部的硬件设备和/或软件(在处理器上被执行和/或被存储在存储器中)。在其他实现中,控制器207是在光学组件206内实现的硬件设备和/或软件(在处理器上被执行和/或被存储在存储器中)。控制器207可以包括处理器241和操作性地被耦合到处理器241的存储器242。处理器241可以是或包括被配置为执行如本文所述的数据收集、处理和传输功能的任何处理设备或组件。处理器241可以被配置为例如将数据写入存储器242并从存储器242读取数据,并执行被存储在存储器242内的指令。处理器241还可以被配置为执行和/或控制例如存储器242的操作。在一些实现中,基于被存储在存储器242内的方法或进程,处理器241可以被配置为执行退化检测和通知进程,如图4所示。
存储器242可以是例如随机存取存储器(RAM)(例如,动态RAM、静态RAM)、闪存、可移动存储器等。在一些实施例中,存储器242可以包括例如数据库、进程、应用程序、虚拟机和/或被配置为执行如本文进一步所描述的退化检测和通知进程的一些其他软件模块(在硬件中被存储和/或执行)或硬件模块。在这种实现中,执行退化检测和通知进程的指令和/或相关联的方法可以被存储在存储器242内并在处理器241处被执行。
电接口203允许在路由器201和光转发器202之间的电信号的交换。电接口203可以包括和/或被配置为管理光转发器202的一个或多个电端口。在一些实例中,例如,电接口203可以包括一个或多个线卡,每个线卡可以包括(操作性地)被耦合到设备(例如,路由器201)的一个或多个端口。被包括在电接口203中的端口可以是可以与耦合设备或通过网络通信的任何实体。在一些实施例中,这样的端口不一定是硬件端口,但可以是虚拟端口或由软件定义的端口。在一些实施例中,电接口203和光通信系统200中的设备之间的连接可以经由物理层使用例如电缆、无线连接或其他合适的连接部件来实现。在一些实施例中,电接口203可以是以太网接口。
光学接口204允许在光转发器202和网络(图中未被示出;类似于图1中的网络190)或光通信系统200中的光学设备之间的光信号的交换。光学接口204可以包括和/或被配置为管理光转发器202的一个或多个光学端口。
来自光链路组231至233的每个光链路可以包括能够携带光信号的介质。例如,光链路231可以包括光纤,其经由对光学接口204的光学端口(未被示出)和光转发器251的光学接口(现在被示出)的光学端口对光转发器202和251进行互连。光链路231可以被包括在光通信系统200中,光通信系统200包括其他光链路和光学设备。光链路组231至233可以携带具有不同波长的光信号(例如,着色的接口)。
在使用中,路由器201可以将一组电信号(具有数据分组和诊断分组)发送到光转发器202的电接口203。诊断分组可以是双向转发检测(BFD)分组、以太网操作、管理和维护(E-OAM)分组(例如,以太网连接故障管理分组、或链路故障管理分组)等。诊断分组可以以时间间隔在路由器201和路由器252之间被发送。例如,一旦诊断会话(例如,BFD会话)被创建,路由器201和路由器252就可以以异步模式操作并使用Echo功能。例如,诊断分组(例如,Echo分组;在本文中也被称为BFD分组)可以经由光转发器202、光链路231至233和光转发器251从路由器201和路由器252被发送,并且路由器252还经由光转发器251、光链路231至233和光转发器202以及路由器202将分组发送回路由器201。在一些实例中,从路由器252向路由器201发送的诊断分组可以是从路由器201向路由器252发送的相同诊断分组。在其他实例中,从路由器252被发送回路由器201的诊断分组的某些字段(例如,开始地址、目的地地址等)被改变,并且因此不同于从路由器201向路由器252发送的诊断分组的字段。在一些实例中,当路由器201或路由器252在检测定时器周期内接收到BFD分组时,BFD会话仍然维持进行,并且与BFD相关联的任何路由协议都保持其邻接关系(即,在BFD会话期间在路由器201和路由器252之间的关联)。如果多个重复的BFD分组未被收到,则BFD会话被认为已关闭(在运行中),并且本地路由器(路由器201或252)告知使用路由协议的任何网络设备以及为该BFD会话告知BFD会话的中断。
在从电接口203接收到该组电信号时,FEC编码器212可以用FEC开销比特对该组电信号进行编码,并将该组合发送到DAC 214以转换为模拟电信号。TOSA216可以利用从DAC214接收的模拟电信号调制光源信号,并生成携带数据分组和诊断分组的信息的一组光信号。该组光信号可以经由光链路组231至233通过光学接口204被发送到光转发器251。在一些实例中,来自光信号组的一些光信号具有不同的波长。来自光信号组的每个光信号经由来自光链路组231至233的光链路被传输。来自光链路组的每个光链路唯一地与来自波长组的波长相关联。
在一些实例中,例如,当光链路232不能正常工作时(例如,光纤恶化),当一组光信号经由光链路232被传输时,更多的误比特可能发生。在接收到该组光信号时,光转发器251的ROSA(图中未被示出;在功能上和结构上类似于ROSA 226)可以将该组光信号转换成一组电信号(包括数据分组和诊断分组)并且可以发送到光转发器251的ADC(图中未被示出;在功能上和结构上类似于ADC 224)。光转发器251的ADC可以将该组(模拟)电信号转换成一组数字电信号,并发送到光转发器251的FEC解码器(图中未被示出;在结构上和功能上类似于FEC解码器222)。在接收到该组数字电信号时,光转发器251的FEC解码器可以在光转发器251的FEC解码器校正在退化光链路232上该组光信号的传输期间已发生的误比特之前,测量该组数字电信号的预FEC BER值。预FEC BER值可以被用作传输路径上的信号退化的指示。信号退化可以发生在一个或多个光链路(例如,光链路232)上或光转发器202和光转发器251之间的传输路径上的任何地方。
当由光转发器251的FEC解码器测量的预FEC BER值达到或基本上达到预定阈值(即,第一阈值)时,光转发器251的FEC解码器可以生成指示光链路232的信号退化的阈值(或第一阈值)被满足的信号。在一些实例中,当光链路232的信号退化的阈值被满足时,信号可以包括光链路232的标识符。在一些实例中,当预FEC BER值在预定阈值的特定范围内(例如,在预定阈值的5%差异内)时,预FEC BER值基本上达到预定阈值。在一些实施方案中,预定阈值是可调整的(例如,由网络管理员)。
响应于对光链路232的信号退化的检测,光转发器251(例如,类似于控制器207的处理器241)可以对诊断分组进行修改。在一些实现中,光转发器251(例如,控制器207的处理器241)可以丢弃(或移除)诊断分组的子集、预定数目的或全部的诊断分组。换言之,光转发器251可以包括一组电信号,该组电信号具有与数据分组相关联的信息,并且不具有与已经被丢弃的诊断分组相关联的信息(或者具有仅与已经被丢弃的诊断分组的子集相关联的信息)。光转发器251的FEC解码器可以校正电信号的FEC误比特,以产生被校正的一组电信号,并将被纠正的该组电信号发送到路由器252。
在从光转发器251接收到具有与数据组相关联的信息且不具有与已经被丢弃的诊断分组相关联的信息(或者具有仅与已经被丢弃的诊断分组的子集相关联的信息)的该组电信号的时,路由器252可以检测对诊断分组进行的修改。作为响应,路由器252可以(1)启动故障响应机制(例如,重新路由业务、启动快速重新路由或收敛进程),(2)将诊断分组的字段修改为“关闭”,指示诊断分组已被修改或丢弃,并且在一些实例中,将修改后的诊断分组发送回路由器201,或(3)是(1)和(2)的组合。例如,在光链路232退化或故障的情况下,路由器252可以启动快速重新路由并将当前和/或未来业务引导到不同的光链路(例如,光链路231)或通过光转发器202和251之外的光转发器。在一些实例中,路由器252可以等待采取动作,直到预FEC BER值达到第二阈值(如下面关于图3所讨论的)以启动故障响应机制。
当路由器252没有从光转发器251接收到诊断分组(或仅接收诊断分组的一部分)时,作为响应,路由器252不将重复的诊断分组发送回路由器201。路由器201和路由器252之间的BFD会话被认为是关闭的,并且响应于没有从路由器252接收到重复的诊断分组,路由器201被通知光链路232的信号退化。作为响应,路由器201可以启动故障响应机制(例如,重新路由业务、发起快速重新路由或收敛过程)以绕过退化链路232。在这种实例中,路由器201可以比仅仅等待其较慢的故障检测以标识故障的情况更早地被通知光链路232的退化(例如,仅在路由器201处被执行和使用路由器201处的信息的机制)。在这种实例中,路由器201的通知时间(即,通知路由器201信号退化所花费的时间)在BFD乘数乘以最小间隔值附近。最小间隔值是所接收到的BFD分组之间的最小间隔值(以微秒为单位)减去由传输路由器应用的任何抖动。当最小间隔值为零时,传输系统不从远程系统接收任何周期性BFD分组。在某些情况下,BFD乘数被称为检测时间乘数。协商的传输间隔乘以BFD乘数,为异步模式下的接收系统提供检测时间。
在一些实现中,代替在光转发器251处对诊断分组进行修改并等待路由器252检测诊断分组的修改,光转发器251可以生成诊断分组的副本,并将诊断分组的副本存储在光转发器251的存储器中。响应于对光链路232的信号退化的检测,光转发器可以将诊断分组的副本中的状态(Sta)字段改变为“关闭”,并将诊断分组的副本发送到光转发器202和路由器252。光转发器202可以将诊断分组的副本传输到路由器201。基于诊断分组的副本的“关闭”字段,路由器201可以启动故障响应机制以绕过退化链路。在这种实现中,到路由器201和252的通知时间几乎是瞬时的(即,基于传输而不需要附加的处理)。在这种实现中,路由器201和252之间的BFD会话未被验证或具有简单的验证。在一些实例中,简单的验证可以是简单的密码验证。在这种实例中,一个或多个密码(具有相应的密钥标识符)在每个传输系统和/或每个接收系统中被配置,并且这些密码或标识符对中的一个被携带在每个BFD分组中。如果密码和密钥标识符与该接收系统中配置的密码或标识符对之一匹配,则接收系统接受该分组。在一些实现中,光转发器251可以对诊断分组进行修改并发送到路由器252以通知路由器252信号退化。同时,光转发器251还可以生成诊断分组的副本,将状态(Sta)字段改变为“关闭”,并经由光转发器202发送到路由器201。
通过使用预FEC BER值作为光链路的信号退化的指示符,路由器201和252可以在光链路的故障实际发生之前响应(例如,启动FRR)。这样的实现通知路由器信号退化并允许路由器预防性地重新路由业务以绕过退化链路,使得业务丢失在发生故障时被避免或最小化。换言之,在这些实现中,数据业务可以在光通信系统200中以零或最小中断被传输。而且,光转发器251不需要(也不会)将控制信号发送到路由器252或201,以通知路由器251和201信号退化。相反,通过基于预FEC BER值修改诊断分组(例如,丢弃BFD分组),路由器201和252之间的诊断会话(例如,BFD会话)可以作为关闭被考虑和传送。响应于在时间间隔之后没有接收到诊断分组,路由器201和252被通知信号退化并且可以启动故障响应机制(例如,FRR)。
图3是图示根据实施例的作为时间301的函数的光转发器的预FEC BER值302的示例的曲线图。在一些实现中,在经由光链路组(例如,图2中的光链路组231至233)接收到一组光信号时,光转发器(例如,图2中的光转发器251)可以将该组光信号转换成一组电信号并测量电信号组的预FEC BER值302。光转发器的FEC解码器可以在FEC解码器校正在该组光信号的传输期间已发生的误比特之前测量预FEC BER值。预FEC BER值302可以被用作传输路径上的信号退化的指示。信号退化可以发生在一个或多个光链路(例如,图2中的光链路232)处或光发射器和光接收器之间的路径上的任何地方。
在一些实现中,用户可配置的阈值(例如,303、305、307、308)可以被设置以触发信号退化和/或故障的通知。例如,当预FEC BER值基本上低于第一阈值303(即,FEC降级阈值)时,认为传输路径正常工作并且光转发器不触发信号退化和/或故障的任何通知。当预FECBER值在标准的范围内时(例如,第一阈值的5%),预FEC BER值基本满足标准(例如,低于阈值、超过阈值或在第一阈值和第二阈值之间)。
当预FEC BER值基本上超过第一阈值303(例如,大于第一阈值的5%)时,在一些实现中,光收发器可以被设置为触发信号退化的通知。当光转发器被设置为触发信号退化的通知时,光转发器可以对诊断分组(例如,BFD分组)进行修改。例如,光转发器可以丢弃(或移除)在本地路由器和远程路由器(例如,图2中的路由器201和252)之间被传输的诊断分组(例如,BFD分组)的子集、预定数目的或全部的诊断分组。响应于在一段时间内未接收到诊断分组,本地路由器和远程路由器可以启动故障响应机制(例如,重新路由业务、启动快速重新路由或收敛过程)。又例如,光转发器可以重放诊断分组(例如,通过制作诊断分组的副本并将这些副本存储在光转发器处)并将诊断分组中的状态(Sta)字段改变为“关闭”。然后,光转发器可以将修改的诊断分组发送到路由器,以通知路由器信号退化。作为响应,路由器可以启动故障响应机制。
在一些实现中,当预FEC BER值基本上超过第一阈值303时,光转发器可以推迟触发信号退化的通知达预定的时间段(即,FEC退化窗口304)。在一些实例中,预定的时间段是用户可配置的。当预定时间段304结束并且预FEC BER值仍然超过第一阈值303时,光转发器可以被设置为触发信号退化307的通知。光转发器可以对诊断分组(例如,BFD分组)进行修改,例如,通过丢弃诊断分组和/或重放诊断分组并将诊断分组中的状态改变为“关闭”。
在一些实现中,当预FEC BER值基本上超过第二阈值305(即,FEC FAIL阈值)时,光转发器可以被设置以触发信号故障的通知。在一些实施方案中,光转发器可以推迟触发信号故障的通知达预定的时间段(即,FEC故障窗口306)。当预定时间段306结束并且预FECBER值仍然超过第二阈值305时,光转发器可以被设置为触发信号故障308的通知。
图4是示出根据实施例的用来在光通信系统中由光转发器检测退化并且向路由器通知退化的方法400的流程图。退化检测和通知方法400可以在例如诸如关于图2所示出和描述的控制器207的处理器241的处理器处被执行。
在401处,光通信系统中的光转发器经由来自光链路组的光链路接收数据分组和诊断分组。诊断分组可以是双向转发检测(BFD)分组、以太网操作、管理和维护(E-OAM)分组(例如,以太网连接故障管理分组、或链路故障管理分组)等。诊断分组可以在本地路由器和远程路由器之间以时间间隔被发送。远程路由器(例如,路由器201)可以发送目的地为远程光转发器(例如,图2中的光转发器202)的一组电信号(具有数据分组和诊断分组),其通过FEC编码器对具有FEC开销比特的电子分组进行编码,以产生一组编码的电子分组,并将该组编码的电子分组转换为一组光信号。该组光信号经由光链路组(例如,图2中的光链路组231至233)被传输到本地光转发器(例如,图2中的光转发器251)。
在402处,本地光转发器将该组光信号转换成一组电信号,并执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识包括来自光链路组的光链路的传输路径的退化。本地光转发器的FEC解码器可以在FEC解码器校正在包括光链路组的光链路的降级传输路径上的光信号组的传输期间发生的误比特之前,基于FEC开销比特来测量预FEC BER值。预FEC BER值可以被用作传输路径上的信号退化的指示。信号退化可以发生在一个或多个光链路处或远程光转发器和本地光转发器251之间的路径上的任何地方。
当由本地光转发器的FEC解码器测量的预FEC BER值达到或基本上达到预定阈值(即,第一阈值)时,FEC解码器可以生成指示光链路的信号退化的阈值(或第一阈值)被满足的信号。响应于光链路的信号退化的检测,本地光转发器可以对诊断分组进行修改。例如,在403处,本地光转发器可以响应于标识光链路的退化而丢弃诊断分组的子集、预定数目的或整个诊断分组。
在404处,本地光转发器可以校正FEC误比特并将被校正的该组电信号(具有数据分组)发送到操作性地被耦合到本地光转发器的本地路由器(例如,图2中的路由器252),以响应于丢弃诊断分组的子集(或预定数目或全部)而通知本地路由器光链路的退化。作为响应,本地路由器可以(1)启动故障响应机制(例如,重新路由业务、启动快速重新路由或收敛进程),(2)将诊断分组的字段修改为“关闭”,指示诊断分组已被修改或丢弃,并且在一些实例中,将修改后的诊断分组发送回远程路由器,或(3)是(1)和(2)的组合。例如,在光链路退化或故障的情况下,本地路由器可以启动快速重新路由并将当前和/或未来业务引导到不同的光链路或通过本地光转发器和远程光转发器之外的光转发器。在一些实例中,本地路由器可以等待采取动作,直到预FEC BER值达到第二阈值(如关于图3所讨论的)以启动故障响应机制。
当本地路由器没有从本地光转发器接收诊断分组(或仅接收诊断分组的子集)时,作为响应,本地路由器不将重复的诊断分组发送回远程路由器。响应于没有从本地路由器接收到重复的诊断分组,本地路由器和远程路由器之间的BFD会话被认为是关闭的(在操作中),并且远程路由器被通知光链路的信号退化。作为响应,远程路由器可以启动故障响应机制(例如,重新路由业务、发起快速重新路由或收敛过程)以绕过退化链路。在这种实例中,远程路由器可以比仅仅等待其较慢的故障检测以标识故障的情况(例如,仅在远程路由器处被执行和使用远程路由器处的信息的机制)更早地被通知光链路的退化。
图5是图示根据实施例的响应于退化的通知来执行路由器切换进程的方法500的流程图。路由器切换进程500可以在例如诸如关于图2所示出和描述的路由器201的处理器248的处理器处被执行。
在501处,该方法包括将第一数据分组和诊断分组从本地路由器(例如,图2中的路由器201)发送到第一光转发器(例如,图2中的光转发器202),使得第一光转发器经由光链路组和第二光转发器将数据分组传输到远程路由器(例如,图2中的路由器252)。在502处,该方法包括响应于第二光转发器(1)经由预前向纠错(FEC)误比特率检测,标识来自光链路组的第一光链路的退化,以及(2)丢弃诊断分组的子集或全部,在本地路由器处接收来自远程路由器的信号。在503处,该方法包括响应于该信号重新路由第二数据分组,使得远程路由器经由来自光链路组的第二光链路接收第二数据分组。第二光链路与第一光链路不同。
本文所描述的一些实施例涉及具有非暂态计算机可读介质(也可以被称为非暂态处理器可读介质)的计算机存储产品,其上具有用于执行各种计算机实现的操作的指令或计算机代码。计算机可读介质(或处理器可读介质)在其不包括暂时传播信号本身(例如,在诸如空间或电缆的传输介质上携带信息的传播电磁波)的意义上是非暂态的。介质和计算机代码(也可以被称为代码)可以是为特定目的或多个目的而设计和构造的那些代码。非暂态计算机可读介质的示例包括但不限于:磁存储介质,诸如硬盘、软盘和磁带;光盘存储介质,诸如光盘/数字视频光盘(CD/DVD)、光盘只读存储器(CD-ROM)和全息设备;磁光存储介质,诸如光盘;载波信号处理模块;以及被专门配置用来存储和执行程序代码的硬件设备,诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD),只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)器件。本文所描述的其他实施例涉及计算机程序产品,其可以包括例如本文所讨论的指令和/或计算机代码。
计算机代码的示例包括但不限于微代码或微指令、诸如由编译器产生的机器指令、被用来产生web服务的代码以及包含由计算机使用解释器执行的更高级指令的文件。例如,实施例可以使用命令式编程语言(例如,C、Fortran等)、功能性编程语言(Haskell、Erlang等)、逻辑编程语言(例如,Prolog)、面向对象的编程语言(例如,Java、C++)或其他合适的编程语言和/或开发工具来实现。计算机代码的附加示例包括但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。
虽然各种实施例在上面已经被描述,但是应该理解,它们仅通过示例的方式被呈现,而不是限制。在上述方法指示某些事件以特定顺序发生的情况下,某些事件的排序可以被修改。附加地,某些事件可以在可能的情况下在并行处理中同时被执行,以及如上所述顺序被执行。

Claims (20)

1.一种装置,包括:
光转发器,包括处理器、电接口和光学接口,所述处理器操作性地被耦合到所述电接口和所述光学接口,所述光学接口被配置为操作性地被耦合到多个光链路,并且所述电接口被配置为操作性地被耦合到路由器,使得所述光转发器被配置为操作性地被耦合在所述多个光链路与所述路由器之间,
所述处理器被配置为执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识来自所述多个光链路的光链路的退化,
所述处理器被配置为响应于所述退化被标识来对被指定要经由所述光链路被传输的分组进行修改,使得所述路由器被通知所述光链路的所述退化。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述分组是双向转发检测(BFD)分组。
3.根据权利要求1所述的装置,其中对所述分组的所述修改包括丢弃所述分组,使得响应于所述分组被丢弃,所述路由器被通知所述光链路的所述退化。
4.根据权利要求1所述的装置,其中对所述分组的所述修改包括丢弃预定数目的所述分组,使得响应于所述预定数目的所述分组被丢弃,所述路由器被通知所述光链路的所述退化。
5.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述分组是第一分组;
对所述第一分组的所述修改包括改变所述第一分组的副本的、指示所述光链路的所述退化的字段以生成第二分组;以及
所述处理器被配置为向所述路由器发送所述第二分组,使得响应于标识所述第二分组的所述字段被改变,所述路由器被通知所述光链路的所述退化。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述电接口是以太网接口。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述处理器被配置为不中断经由所述多个光链路被传输的数据业务。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述处理器被配置为响应于预FEC BER值满足标准,来标识所述光链路的所述退化。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述处理器被配置为响应于预FEC BER值满足标准和预定时间段,对经由所述光链路传输的所述分组进行所述修改。
10.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述光链路是第一光链路;
所述处理器被配置为对被指定要经由所述第一光链路被传输的所述分组进行所述修改,使得所述路由器重新路由要经由所述多个光链路的第二光链路被传输的数据业务,所述第二光链路与所述第一光链路不同。
11.根据权利要求1所述的装置,其中所述光转发器被配置为与所述路由器分离地设置。
12.根据权利要求1所述的装置,其中所述处理器被配置为响应于所述光链路的所述退化被标识,而不向所述路由器发送控制信号。
13.根据权利要求1所述的装置,其中所述分组是以太网操作、管理和维护(E-OAM)分组。
14.一种装置,包括:
存储器;以及
处理器,操作性地被耦合到所述存储器,所述处理器被配置为操作性地被耦合到第一光转发器,所述第一光转发器被配置为经由多个光链路操作性地被耦合到第二光转发器,所述第二光转发器被配置为操作性地被耦合到远程路由器,
所述处理器被配置为向所述第一光转发器发送第一数据分组和诊断分组,使得所述第一光转发器经由所述多个光链路和所述第二光转发器将所述数据分组传输到所述远程路由器,
所述处理器被配置为响应于所述第二光转发器(1)经由预前向纠错(FEC)误比特率检测,标识来自所述多个光链路的第一光链路的退化,以及(2)丢弃所述诊断分组的子集,从所述远程路由器接收信号,
所述处理器被配置为响应于所述信号来重新路由第二数据分组,使得所述远程路由器经由来自所述多个光链路的第二光链路接收所述第二数据分组。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述诊断分组是以太网操作、管理和维护(E-OAM)分组。
16.根据权利要求14所述的装置,其中所述处理器被配置为与所述第一光转发器分离地设置。
17.一种存储代码的非暂态处理器可读介质,所述代码表示要由处理器执行的指令,所述代码包括用于使得所述处理器执行以下操作的代码:
在光转发器处经由来自多个光链路的光链路接收数据分组和诊断分组;
执行预前向纠错(FEC)误比特率(BER)检测,以标识来自所述多个光链路的所述光链路的退化;
响应于所述光链路的所述退化的所述标识,丢弃所述诊断分组的子集;以及
向操作性地被耦合到所述光转发器的路由器发送所述数据分组,以响应于所述诊断分组的所述子集的所述丢弃来通知所述路由器所述光链路的所述退化。
18.根据权利要求17所述的非暂态处理器可读介质,其中所述诊断分组是双向转发检测(BFD)分组。
19.根据权利要求17所述的非暂态处理器可读介质,其中所述代码包括用于使得所述处理器响应于预FEC BER值满足标准,来标识所述光链路的所述退化的代码。
20.根据权利要求17所述的非暂态处理器可读介质,其中所述代码包括用于使得所述处理器响应于预FEC BER值满足标准和预定时间段,来丢弃所述诊断分组的所述子集的代码。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113037364A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 华为技术有限公司 一种业务保护倒换的方法和设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10581530B2 (en) * 2017-11-14 2020-03-03 Cable Television Laboratories, Inc Systems and methods for coherent optics interface
US11476949B2 (en) * 2018-03-29 2022-10-18 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for coherent optics in an access network
CN109617612A (zh) * 2018-12-25 2019-04-12 杭州耀芯科技有限公司 自由空间中光信号对准传输装置、系统及方法
US11088707B2 (en) * 2019-06-29 2021-08-10 Intel Corporation Low density parity check (LDPC) decoder architecture with check node storage (CNS) or bounded circulant
US11646956B2 (en) * 2019-07-24 2023-05-09 Cisco Technology, Inc. Systems and methods for providing bidirectional forwarding detection with performance routing measurements
CN112422132A (zh) * 2019-08-23 2021-02-26 微芯片技术股份有限公司 误码率估计和误码校正以及相关系统、方法和装置
CN113839709B (zh) * 2020-06-24 2023-02-14 华为技术有限公司 一种误码平层的标定方法以及装置
US11515891B2 (en) 2020-12-22 2022-11-29 Intel Corporation Application of low-density parity-check codes with codeword segmentation
US11677465B2 (en) * 2021-07-12 2023-06-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Hysteresis-based link flapping prevention in an optical network

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001008422A2 (en) * 1999-07-27 2001-02-01 Sycamore Networks, Inc. Method and apparatus for improving transmission performance over wdm optical communication links using fec coding
US20080232244A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Cisco Technology, Inc. Proactive protection mechanism based on advanced failure warning
CN203761405U (zh) * 2014-02-10 2014-08-06 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 收发一体光模块及光通信系统
WO2015103534A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Cisco Technology, Inc. Triggering reroutes using early learning machine-based prediction of failures
CN107026710A (zh) * 2016-01-06 2017-08-08 谷歌公司 数字通信系统中动态前向纠错旁路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2433061A1 (en) * 2001-01-04 2002-07-11 Nokia Corporation Maintaining quality of packet traffic in optical network when a failure of an optical link occurs
JP4433625B2 (ja) * 2001-03-01 2010-03-17 沖電気工業株式会社 光伝送装置および光伝送の最適経路決定方法
US7624174B2 (en) * 2003-05-22 2009-11-24 Microsoft Corporation Self-learning method and system for detecting abnormalities
US20090199064A1 (en) * 2005-05-11 2009-08-06 Board Of Trustees Of Michigan State University Corrupted packet toleration and correction system
US7948909B2 (en) * 2006-06-30 2011-05-24 Embarq Holdings Company, Llc System and method for resetting counters counting network performance information at network communications devices on a packet network
US8122330B2 (en) * 2007-08-06 2012-02-21 Alcatel Lucent Rate-adaptive forward error correction for optical transport systems
US20100014855A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-21 Christopher Arnone Fault location system and method for OC-N facility degradation
US8335154B2 (en) * 2008-07-30 2012-12-18 Verizon Patent And Licensing Inc. Method and system for providing fault detection and notification for composite transport groups
EP2323300A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-18 Intune Networks Limited Switch system and method for the monitoring of virtual optical paths in an Optical Burst Switched (OBS) Communication network
CN102377479B (zh) 2010-08-11 2015-01-21 华为技术有限公司 数据同步方法及系统、光网络单元
JP5520269B2 (ja) * 2011-09-08 2014-06-11 日本電信電話株式会社 パラメータ設計方法及びパラメータ設計プログラム
US9077448B2 (en) * 2012-08-23 2015-07-07 International Business Machines Corporation Read optical power link service for link health diagnostics
EP2750306A1 (fr) * 2012-12-26 2014-07-02 Alcatel Lucent Procédé de diagnostique de la dégradation d'une liaison optique
EP3103310B1 (en) * 2014-02-03 2022-09-14 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Encapsulation of digital communications traffic for transmission on an optical link
US9621421B1 (en) 2014-06-30 2017-04-11 Juniper Networks, Inc. Systems and methods for prognostic network management
WO2016173635A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and system for managing communications in a system comprising a receiver entity, a sender entity, and a network entity
US10547630B2 (en) * 2016-11-29 2020-01-28 Harris Corporation Systems and method for providing dynamic computer networks in which goal induced dynamic modifications to mission plans occur

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001008422A2 (en) * 1999-07-27 2001-02-01 Sycamore Networks, Inc. Method and apparatus for improving transmission performance over wdm optical communication links using fec coding
US20080232244A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Cisco Technology, Inc. Proactive protection mechanism based on advanced failure warning
WO2015103534A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Cisco Technology, Inc. Triggering reroutes using early learning machine-based prediction of failures
CN203761405U (zh) * 2014-02-10 2014-08-06 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 收发一体光模块及光通信系统
CN107026710A (zh) * 2016-01-06 2017-08-08 谷歌公司 数字通信系统中动态前向纠错旁路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113037364A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 华为技术有限公司 一种业务保护倒换的方法和设备
CN113037364B (zh) * 2019-12-25 2022-06-24 华为技术有限公司 一种业务保护倒换的方法和设备

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